Float計算回路のVerilog実装

~ FPGA に載せたい ~
オレオレ実装なので間違っていても知りません

加算回路編
Float計算回路のVerilog-HDL実装について -その１

デバッグツール作成編
Float計算回路の(ry-その１.１(float値の16進数表記)

補足とLeadingZeros編
Float計算回路のVerilog-HDL実装について -その1.5 (LeadingZeros)

減算回路編
Float計算回路のVerilog-HDL実装について -その2(減算編)

回路共通化とタイミング調整編
Float計算回路のVerilog-HDL実装について -その2.1(加算回路の共通化とタイミング調整)

共通化編
Float計算回路のVerilog-HDL実装について -その2.5(共通化)

0対応編
Float計算回路のVerilog-HDL実装について -その2.7(0対応)

目的

floatの勉強
float32のハードウェア実装

0 に対応しない積算回路の実装を行う
前回までの加減算回路との共通化は行わない（つもり）

今回のHW

コード

module float_mul(
	input wire clk,
	input wire [31:0] v1,
	input wire [31:0] v2,

	output wire [31:0] vres
);

	assign vres = res;

	// TIM1
	reg [7:0] v1e;
	reg [7:0] v2e;
	reg [23:0] v1v;
	reg [23:0] v2v;
	reg v1o;
	reg v2o;

	// TIM2
	reg [7:0] re;
	reg [47:0] rv;
	reg ro;

	// TIM3
	reg [31:0] res;

	always @(posedge clk) begin
	// TIM1
		v1e <= (v1[30:23] - 8'h7F);
		v2e <= (v2[30:23] - 8'h7F);
		v1v <= {1'b1, v1[22:0]};
		v2v <= {1'b1, v2[22:0]};
		v1o <= v1[31];
		v2o <= v2[31];

	// TIM2
		re <= v1e + v2e;
		rv <= v1v * v2v;
		ro <= v1o ^ v2o;

	// TIM3
		if (rv[47]) begin
			res <= {ro, re + 8'h80, rv[46:24]};
		end else begin
			res <= {ro, re + 8'h7F, rv[45:23]};
		end
	end

endmodule

127 と 128

計算中に繰り下がりが起きてるからだよ

シミュレーション結果と誤差

値１	値2	結果	正答	誤差
7.25	123.4	894.64996	894.65	0.00004
7.25	0.00123	0.0089175	0.0089175	0
0.725	123.4	89.465004	89.465	0.000004
0.725	0.00123	0.00089175004	0.00089175	0.0000000004

プチ改良（？）

// TIM3
	if (rv[47]) begin
		res <= {ro, re + 8'h80, rv[46:24] + {22'b0, rv[23]}};
	end else begin
		res <= {ro, re + 8'h7F, rv[45:23] + {22'b0, rv[22]}};
	end

四捨五入の導入
多分大丈夫だけど OF しても知らない

シミュレーション結果と誤差

値１	値2	結果	正答	誤差
7.25	123.4	894.65	894.65	0
7.25	0.00123	0.0089175	0.0089175	0
0.725	123.4	89.465004	89.465	0.000004
0.725	0.00123	0.0008917501	0.00089175	0.0000000001

誤差が大きくなったり小さくなったり変わらなかったり